针对具体的控制对象或过程，着重于启发式控制知识的开发，具有实时算法和逻辑功能。通常由知识库、控制规则集、推理机和特征识别与信息处理模块等4部分组成。专家控制器具有知识库小、推理机制简单、无人-机接口等特点，广泛应用于工业过程控制。

知识库用于存放领域知识，由经验数据库和学习与适应装置组成。经验数据库主要存储经验数据和事实集。经验数据包括控制对象的参数变化范围，控制参数的调整范围及其限幅值，传感器的静态、动态特性参数及阈值，控制系统的性能指标或有关的经验公式等。事实集主要包括控制对象的有关知识，如结构、类型、特征等，还包括控制规则的自适应及参数自调整方面的规则。学习与适应装置的功能是根据在线获取的信息，补充或修改知识库内容，改进系统性能，以提高问题求解能力。

控制规则集是专家根据被控对象的特点及其操作、控制的经验，采用产生式规则、模糊关系及解析形式等多种方法来描述被控对象的特征，处理各种定性的、模糊的、定量的、精确的信息，从而总结出若干条行之有效的控制规则。它集中反映了专家及熟练操作工人在某领域控制过程中的专门知识及经验。

推理机实质上是一组计算机程序，是专家控制器的核心，用于控制、协调整个专家控制器的工作。它根据当前的输入数据和信息，再利用知识库中的知识，按一定的推理策略处理和解决当前的问题。

特征识别与信息处理模块的作用是实现对信息的提取与加工，为控制决策和学习适应提供依据。它主要包括动态过程特征信息的抽取、系统状态特征的识别，并对特征信息做必要的加工。